Search

Purpose. In connection with the tendency to intensify the transportation process under conditions of increased axial loads and train speeds the article aims to investigate the dynamic loading of the coupling of two flat cars with a long load, as well as to determine the dynamic forces of interaction under the action of quasi-static longitudinal forces. Methodology. The research is based on the method of mathematical and computer modeling of dynamic loading of longitudinal-and-flexural vibrations of a 22 m long stack of cargo, located on the coupling of two flat cars of 13-4012 model. The kinetic and potential energies of the system are compiled taking into account the kinetic and potential energies of the load, which are calculated using the known fundamental functions. To determine the fundamental functions, the problem of flexural vibrations of a load as a beam on two elastic supports was solved. To determine the fundamental functions for longitudinal displacements, the differential equation of free longitudinal vibrations of a bar of constant cross section was used. Theoretical studies were carried out when moving of flat cars with typical bogies 18-100 at speeds in the range from 60 to 100 km/h on a straight section of the railway track. Findings. During the study it was taken into account the movement of flat car coupling along a sinusoidal irregularity with a length of 25 m and different depths under the action of longitudinal compressive or tensile forces, as well as during running out. In the course of theoretical studies and after the modeling, taking into account the oscillation processes of the flat car and long cargo, in the presence of quasi-static longitudinal forces, the dependences of the main dynamic indicators on the movement speed were obtained. Originality. To determine the dynamic loading of the flat car coupling, a mathematical model of longitudinal-and-flexural vibrations in the vertical plane of the cargo stack-platform car coupling system has been developed. The proposed mathematical model makes it possible to theoretically determine the dynamic parameters of the system and ensure the development of methods for transporting long cargo in accordance with the safety requirements of train traffic. Practical value. As a result of the theoretical studies, a relevant and practically important problem of determining the loading of flat car coupling during the transportation of long cargo was solved, which will allow developing technical conditions for the implementation of resource-saving technologies., Цель. В связи с тенденцией к интенсификации перевозочного процесса в условиях повышенных осевых нагрузок и скоростей движения поездов в статье предусмотрено исследовать динамическую нагруженность сцепа двух вагонов-платформ с длинномерным грузом, а также определить динамические силы взаимодействия под влиянием квазистатических продольных сил. Методика. Основой исследования является метод математического и компьютерного моделирования динамической нагруженности продольно-изгибных колебаний штабеля груза длиной 22 м, расположенного на сцепе из двух вагонов-платформ модели 13–4012. Кинетическая и потенциальная энергии системы составлены с учетом кинетической и потенциальной энергии груза, которые вычисляют по известным фундаментальным функциям. Для определения фундаментальных функций решалась задача о изгибных колебаниях груза как балки на двух упругих опорах. Для определения фундаментальных функций при продольных перемещениях использовано дифференциальное уравнение свободных продольных колебаний стержня постоянного сечения. Теоретические исследования проведены при движении сцепа платформ с типовыми тележками 18–100 со скоростями в интервале от 60 до 100 км/ч на прямом участке железнодорожного пути. Результаты. В исследовании принято во внимание движение сцепа вагонов-платформ по синусоидальной неровности длиной 25 м и разной глубиной при действии продольных сжимающих или растягивающих сил, а также на выбеге. В ходе выполнения теоретических исследований и после проведения моделирования с учетом процессов колебания вагона-платформы и длинномерного груза, при наличии квазистатических продольных сил, получены зависимости основных динамических показателей от величины скорости движения. Научная новизна. Для определения динамической нагруженности сцепа вагонов-платформ разработана математическая модель продольно-изгибных колебаний в вертикальной плоскости системы штабель груза – сцеп вагонов-платформ. Предложенная математическая модель дает возможность теоретически определить динамические показатели системы и обеспечить разработку способов транспортировки длинномерных грузов в соответствии с требованиями безопасности движения поездов. Практическая значимость. В результате проведенных теоретических исследований решена актуальная и практически важная задача определения нагруженности платформ сцепа при транспортировке длинномерного груза, что позволит разработать технические условия для реализации ресурсосберегающих технологий., Мета. У зв’язку з тенденцією до інтенсифікації перевізного процесу в умовах підвищених осьових навантажень та швидкостей руху поїздів у статті передбачено дослідити динамічну навантаженість зчепу двох вагонів-платформ з довгомірним вантажем, а також визначити динамічні сили взаємодії під впливом квазістатичних поздовжніх сил. Методика. Основою дослідження є метод математичного та комп’ютерного моделювання динамічної навантаженості поздовжньо-згинальних коливань штабеля вантажу довжиною 22 м, розташованого на зчепі з двох вагонів-платформ моделі 13–4012. Кінетична й потенціальна енергії системи складені з урахуванням кінетичної й потенціальної енергії вантажу, які обчислюють за відомими фундаментальними функціями. Для визначення фундаментальних функцій розв’язано задачі про згинальні коливання вантажу як балки на двох пружних опорах. Для визначення фундаментальних функцій за поздовжніх переміщень використано диференціальне рівняння вільних поздовжніх коливань стрижня постійного перетину. Теоретичні дослідження проведені за умови руху зчепу платформ із типовими візками 18–100 зі швидкостями в інтервалі від 60 до 100 км/год по прямій ділянці залізничної колії. Результати. У дослідженні взято до уваги рух зчепу вагонів-платформ по синусоїдальній нерівності довжиною 25 м і різною глибиною у випадку дії поздовжніх стискних або розтягальних сил, а також на вибігу. У ході виконання теоретичних досліджень і після проведення моделювання з урахуванням процесів коливання вагона-платформи й довгомірного вантажу, за наявності квазістатичних поздовжніх сил, отримано залежності основних динамічних показників від величини швидкості руху. Наукова новизна. Для визначення динамічної навантаженості зчепу вагонів-платформ розроблено математичну модель поздовжньо-згинальних коливань у вертикальній площині системи штабель вантажу – зчеп вагонів-платформ. Запропонована математична модель дає можливість теоретично визначити динамічні показники системи та забезпечити розроблення способів транспортування довгомірних вантажів відповідно вимог безпеки руху поїздів. Практична значимість. У результаті проведених теоретичних досліджень вирішено актуальне та практично важливе завдання визначення навантаженості платформ зчепу під час транспортування довгомірного вантажу, що дозволить розробити технічні умови для реалізації ресурсозбережних технологій.

Purpose. The paper is aimed at determining the influence of non-symmetrical loading of a flat car on the magnitude of the wear factor of a wheel-rail pair when changing the operation parameters that occur in operation. Methodology. The dynamic loading of the flat car, model 13-401 with typical three-piece bogies is studied using a model of spatial oscillations of a five-car coupling with the help of mathematical and computer simulation. Theoretical calculations are performed for the most dangerous sections of the railway track – small and medium radius curves in the range of permissible speeds. Findings. The indicators of wear of the rolling stock wheels and the rails are analysed on the example of flat cars in the presence of a longitudinal and transverse displacement of the load mass centre relative to the car symmetry centre. To obtain information on the effect of permissible deviations of the arrangement of cargo in the car on the magnitude of the dynamic loading of the wheel-rail contact, the authors performed theoretical studies of the spatial variations of the rail carriage and its interaction with the track. Originality. To determine the wear of the wheel-rail pair, the effect of displacement in two directions from the central axis of symmetry of the load gravity centre was studied, taking into account the value of the travel speed along the curved sections of the small and medium radius using a mathematical model of coupling of five freight cars. Practical value. As a result of the theoretical studies carried out, the authors assessed such factors as wear factor, directional force, and hunting of the wheel set of freight rolling stock in the event of load gravity centre displacement when moving along curved sections of the railway track. To establish the possible cause of intensive wear of the wheels and rails, the following parameters were analysed: lozenging of front bogie side frames; hunting of the left side frame of the front bogie; mutual longitudinal movement of the side frame and axle box of the front wheel set; mutual hunting of the left side frame of the bogie relative to the front wheel set., Мета. У науковій роботі потрібно провести визначення впливу несиметричного завантаження вагона-платформи на величину фактора зносу пари «колесо–рейка» в разі зміни параметрів, що мають місце в експлуатації. Методика. Динамічну навантаженість вагона-платформи моделі 13–401 з типовими трьохелементними візками досліджено з використанням моделі просторових коливань зчепу з п’яти вагонів за допомогою математичного й комп’ютерного моделювання. Теоретичні розрахунки виконано для найбільш небезпечних ділянок залізничної колії – кривих малого й середнього радіуса в інтервалі допустимих швидкостей руху. Результати. Проаналізовано показники зносу коліс рухомого складу й рейок на прикладі вагонів-платформ за наявності поздовжнього й поперечного зміщення центра мас вантажу відносно центра симетрії вагона. Для отримання інформації про вплив допустимих відхилень розташування вантажу у вагоні на величину динамічної навантаженості контакту «колесо–рейка» виконано теоретичні дослідження просторових коливань рейкового екіпажу та його взаємодії з колією. Наукова новизна. Для визначення зносу пари «колесо–рейка» досліджено вплив зміщення у двох напрямках від центральної осі симетрії центра мас вантажу з огляду на величину швидкості руху по кривих ділянках колії малого й середнього радіуса із застосуванням математичної моделі зчепу з п’яти вантажних вагонів. Практична значимість. У результаті проведених теоретичних досліджень оцінено такі показники, як фактор зносу, напрямлена сила й виляння колісної пари вантажного рухомого складу в разі зміщення центра мас вантажу під час руху по криволінійних ділянках залізничної колії. Для встановлення ймовірної причини інтенсивного зносу коліс і рейок проаналізовано параметри: забігання бокових рам переднього візка; виляння лівої бокової рами переднього візка; взаємне поздовжнє переміщення бокової рами й буксового вузла передньої колісної пари; взаємне виляння лівої бокової рами візка відносно передньої колісної пари., Цель. В научной работе нужно провести определение влияния несимметричной загрузки вагона-платформы на величину фактора износа пары «колесо–рельс» при изменении параметров, имеющих место в эксплуатации. Методика. Динамическую нагруженность вагона-платформы модели 13–401 с типовыми трехэлементными тележками исследовано с использованием модели пространственных колебаний сцепа из пяти вагонов с помощью математического и компьютерного моделирования. Теоретические расчеты выполнены для наиболее опасных участков железнодорожного пути – кривых малого и среднего радиуса в интервале допустимых скоростей движения. Результаты. Проанализированы показатели износа колес подвижного состава и рельсов на примере вагонов-платформ при наличии продольного и поперечного смещения центра масс груза относительно центра симметрии вагона. Для получения информации о влиянии допустимых отклонений расположения груза в вагоне на величину динамической нагруженности контакта «колесо–рельс» выполнены теоретические исследования пространственных колебаний рельсового экипажа и его взаимодействия с колеей. Научная новизна. Для определения износа пары «колесо–рельс» исследовано влияние смещения в двух направлениях от центральной оси симметрии центра тяжести груза с учетом величины скорости движения по кривых участках пути малого и среднего радиуса с применением математической модели сцепа из пяти грузовых вагонов. Практическая значимость. В результате проведенных теоретических исследований оценены такие показатели, как фактор износа, направленная сила и виляние колесной пары грузового подвижного состава в случае смещения центра тяжести груза при движении по криволинейным участкам железнодорожного пути. Для установления возможной причины интенсивного износа колес и рельсов проанализированы параметры: забегание боковых рам передней тележки; виляние левой боковой рамы передней тележки; взаимное продольное перемещение боковой рамы и буксового узла передней колесной пары; взаимное виляние левой боковой рамы тележки относительно передней колесной пары.

A new chart of springing complete set of freight light cart is represented 18-100 with the use of three-component wedges and subspringy skol'zunov, and also the analysis of results of alpha and train dynamic tests of different types of freight carriages of equipped on this new chart is resulted., Представлена новая схема рессорного комплекта грузовой тележки 18-100 с применением трехкомпонентных клиньев и подпружиненных скользунов, а также приведен анализ результатов лабораторных и поездных динамических испытаний разных типов грузовых вагонов, оборудованных по этой новой схеме., Представлено нову схему ресорного комплекту вантажного візка 18-100 із застосуванням трикомпонентних клинів і підпружинених ковзунів, а також наведений аналіз результатів лабораторних і поїзних динамічних випробувань різних типів вантажних вагонів, обладнаних за цією новою схемою.

Based on the results of operational and striking tests, an estimation of the possibility of applying elastomeric absorbing devices in Ukrainian high-speed passenger cars has been performed., По результатам эксплуатационных и ударных испытаний проведена оценка возможности применения эластомерных поглощающих аппаратов на отечественных скоростных пассажирских вагонах., За результатами експлуатаційних випробувань та випробувань на зіткнення проведена оцінка можливості використання еластомерних поглинаючих апаратів на вітчизняних швидкісних пасажирських вагонах.